[发明专利]电极自动夹紧的人体电阻抗信号检测系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种电极自动夹紧的人体电阻抗信号检测系统及其检测方法，包括人体电阻抗信号检测装置与主机，人体电阻抗信号检测装置通过USB与主机连接；人体电阻抗信号检测装置用于采集人体电阻抗信号，包括人体电阻抗的幅值信息与相角信息，并将人体电阻抗信号传送到主机；主机用于控制人体电阻抗信号的采集过程，接受所采集的人体电阻抗信号，并对人体电阻抗信号存储、显示和分析。人体电阻抗信号检测装置配置有手指自动夹紧装置，能够根据其步进电机的实时功耗判断电极与手指间接触力的大小，从而实现对夹紧力度的控制。本发明可以有效解决由于电极‑皮肤接触力的过大或过小引起的测量误差，实现电极的自动夹紧。

技术领域

本发明涉及人体电阻抗信号检测的技术领域，尤其是指一种电极自动夹紧的人体电阻抗信号检测系统及其检测方法。

背景技术

人体电阻抗是人体生物信号中的一个重要电参数，包含了人体丰富的生理与病理信息，对人体电阻抗信号的测量与分析在医疗诊断及保健领域具有重要意义。

常用的人体电阻抗测量方法为：通过贴附在体表的电极，向人体内输入一定频率的微弱电流，由于不同的人的肌肉、脂肪等成分存在差异，因此产生不同的人体电阻抗。通过切换测量位点，可以获得身体某一区段的电阻抗特性。分析电阻抗信号，能够获知人的健康状态。

在进行人体电阻抗测量时，测量位点的选择十分关键。测量位点越多，获取的电阻抗信息就越丰富。在特定位置布置测量位点能够针对性地获取电阻抗信号。

电阻抗测量结果的准确度受测量电极接触状态的影响较大，无论是接触不良还是接触过载，都会影响电阻抗测量结果。而且当电极与皮肤间的接触力较大时，会增加测量带来的不适感。因此，需要一种控制人体电阻抗测量过程中电极-皮肤接触力的方法，以减少由于电极接触产生的测量误差，降低由于电极接触产生的不适感。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种电极自动夹紧的人体电阻抗信号检测系统及其检测方法，该系统采用电极夹紧力度灵活可控的设计，不仅可实现手指电极的自动夹紧，而且能有效解决由于电极-皮肤接触力的过大或过小引起的测量误差。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种电极自动夹紧的人体电阻抗信号检测系统，包括人体电阻抗信号检测装置与主机，所述人体电阻抗信号检测装置通过USB与主机连接；其中：

所述人体电阻抗信号检测装置用于采集人体电阻抗信号，包括人体电阻抗的幅值信息与相角信息，并将人体电阻抗信号传送到主机；

所述主机用于控制人体电阻抗信号的采集过程，接受所采集的人体电阻抗信号，并对人体电阻抗信号存储、显示和分析。

进一步，所述人体电阻抗信号检测装置包括信号采集单元和检测组件；

所述信号采集单元包括前额电极单元、手指电极单元和手指自动夹紧单元；所述前额电极单元为头戴式结构，分别设置有一个前额激励电极和一个前额检测电极；所述手指电极单元包含10对手指电极组，分别对应于人体的10根手指，每一对手指电极组均包含一个手指侧激励电极和一个手指侧检测电极，分布于手指左右两侧，且所述手指侧激励电极和手指侧检测电极的表面根据手指结构设计为凹弧形曲面，以贴合手指两侧；所述前额激励电极和前额检测电极与每一对手指电极组的手指侧激励电极和手指侧检测电极构成四电极人体阻抗检测通路，所述前额激励电极和手指侧激励电极负责发生和接收特定频率的电流，所述前额检测电极和手指侧检测电极负责获取电压值，基于四电极人体阻抗检测通路，能够获取每一根手指到额头之间的人体电阻抗值；所述手指自动夹紧单元包含10个手指自动夹紧装置，分别对应于10对手指电极组，通过手指自动夹紧装置来控制手指电极组中的电极与手指的接触力度，以使电极能更好地贴附在手指表面，确保电极与手指的良好接触；